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石化机械设备
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工业电炉的类型及应用

  电炉是一种利用电热效应所产生的热来进行加热物料的设备,以实现预期的物理、化学变化。例如,炼钢电弧炉是一座炉体有炉膛的设备,在其中利用弧光放电效应把电能变成热能,实现炉料的熔炼过程。

  能是物质的一种属性,它反映物质做功的本领(能力)。电能是物质中电荷所具有的能量,热能是物质中分子或原子紊乱运动所具有的能量。物质中电荷运动时,在一定条件下,电力做功,电能转变为热能,即电热效应。1A电流通过1Q电阻体时电功率为1w。

  工业电炉指工业生产应用的电炉,通常由炉体和配套的机电装置组成。大型工业电炉规模宏伟,结构复杂,耗电量巨大。例如大型炼钢电弧炉,公称容量达400t,炉壳内径11.6m,所配专用变压器容量163MVA。又如某公司有六条感应加热线,加热300ram厚的连铸板坯,总功率210Mw。

  工业电炉品种繁多,应用广泛。为了便于命名和研讨,将电炉按其特征进行分类:

     (1)按电热方式:电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉、介质(微波)加热设备;

  (2)按加热方式:辐射型、对流型、传导型;

     (3)按炉内气氛:普通气氛、控制气氛、真空炉;

     (4)按炉体结构特点:立式、卧式、室状、直通式、箱式、井式、环形、罩式、熔池炉、坩埚炉、 熔沟炉、凝壳炉等;

     (5)按物料输送方式:推料式、辊底式、履带式、步进式、台车式等;

     (6)按操作方式:间歇式、连续式;

     (7)按电源特点:直流、交流(工频、中频、高频);

     (8)按加热用途:熔炼、轧制、铸锻造、热处理、干燥等。

  电阻炉包括台车式电阻炉双台车式电阻炉箱式电阻炉、井式电阻炉和大型台车炉等。

     目前各种工业广泛应用电炉,其应用举例列于下页表中。就炉子规模和耗电量而言,冶金工业是应用工业电炉量大的行业,它用于炼钢、炼铁合金、炼铝、炼铜、炼钛、合金熔炼、金属连铸连轧过程中的在线补充加热等。其次是机械工业,它主要用于工件的铸锻造和热处 理,所用的炉型最多。电炉在化学工业、建材工业、轻工业、实验室等方面都有应用。

  电炉炼钢是应用工业电炉的范例。在工业化国家中,电炉钢占粗钢总产量的20%~40%,而且越发达的国家,电炉钢所占的百分比越大。

     电炉应用广泛,是因为和燃料炉比较,具有许多优点:

     (1)电热功率密度特大。电炉可以在较短的时间内把物料加热到需要的温度,达到燃料炉不能达到的高温。例如采用感应电热加热钢材,可以在几分钟甚至几秒钟内,把工件加热到1000~℃以上。钨的熔点3390±60℃,只能用电炉熔炼。

  (2)电炉的温度易于准确控制。例如,铝合金材料或工件热处理用的空气循环炉,炉温偏差可以长期保持为±(3~5)℃;有的实验室电炉,温度控制可以精确到±ll;。

  (3)电炉炉内气氛易控,可以是需要的气氛,也可以抽成真空。例如,硅钢带卷的连续退火炉的各个区段,可以控制为不同的气氛;难熔的活性金属,例如钛,只能用真空电炉熔炼。

  (4)电炉的电热效率高,一般是50%~60%,有的达80%~90%。

  (5)电热清洁卫生,不污染环境。

  (6)电炉较易于实现生产过程的机械化和自动化,劳动条件好,劳动生产率高。

  但是,工业电炉耗电量大,必须保证电能供应;就单位热能价格而言,一般是电热较燃料热价格高;电炉是成套机电设备,采用电炉通常投资较多。

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点击次数:289 更新时间:2019-04-22 22:21:19